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输油管道设计与管理(2011级第4次课)

在密闭输送管道的设计中,泵站站址确定以后,进出站压力
的校核主要考虑两种情况: (l)一年中最高和最低油温时的进出站压力。对于埋地等温输送
管道,一年中最高和最低油温也就是夏、冬季时的最高和最低地
温。油温高时,油流的粘度小,水力坡降线及管道特性曲线都较 平缓;反之,粘度大,水力坡降线及管道特性曲线都较陡。故进
得到理论泵站数:
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H N H 油气管道输送 梁光川 lgcdjr@
第二章 等温输油管道的工艺计算
泵站数的化整
向小方向化整:
N1<N
N1 (HC hm ) N (Hc hm ) iL Z H SZ
O// O/
H d1 H S1 ( HC hm )
O
C
B HS max D
C/ E
HS min
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第二章 等温输油管道的工艺计算
(2)敷设副管的输油管道泵站布臵 敷设副管(或变径管)的目 的,在于泵站数化小后,仍然保 证按任务流量输油,因此就要按 照任务流量来确定 Hc 和 i 。计算 i 和从泵站特性曲线上确定 Hc 时,
从高峰自流到终点,而且还 有剩余能量。
(Z f Z Z ) i( L L f )
如不采取其它措施以利
用或消耗这部分剩余能量, 则在高峰以后的管段内将发
生不满流。线路上的这种高
峰就称为翻越点。
图2-15 翻越点与计算长度
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第二章 等温输油管道的工艺计算
注意事项
1)对“旁接油罐”流程泵站数的确定与
“泵到泵”流程方法一样,但全线工作 输量将受到输量最小站的控制;
2)泵站数化整时流量的改变会造成原动
机功率的变化。流量减少功率减小,流 量增大,功率增大,需要校核;
3)粘度变化会引起泵站数的计算结果发
生变化; 4)输送温度的变化会引起泵站数计算结
确定站址。最后再进行水力核算,作适当调整。
泵站布臵就是在纵断面图上根据水力条件初定站址。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
图解
(1)布臵泵站的基本方法
1)按选定的比例作管道的纵断面图;
2)求工作点流量和各泵站扬程; 3)根据“工作点”流量计算水力坡降; 4)在起点作垂线AO,AO=Hd1; 5)从O点作水力坡降线,其与纵断面图的交点为B;
思考题:如果线路上存在翻越点,但设计中没有考虑,管
线的输量是否为零?
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第二章 等温输油管道的工艺计算
计算长度
图2-16 翻越点后的流动状态
若线路上存在翻越点时,管道输送所需要的起点压力 不能按起终点高程差及全长来计算,而应按起点与翻越点 的高程差及距离来计算。对翻越点以后,可按充分利用位 差的原则来选择管径。起点与翻越点之间的距离即称为管 道的计算长度。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
2.5.2 动、静水压头的校核 (1)动水压头的校核
动水压力指油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。在
纵断面图上,动水压力是管道纵断面线与水力坡降线之间的 垂直高度。动水压力的大小不仅取决于地形的起伏变化,而 且与管道的水力坡降和泵站的运行情况有关。 校核动水压力,就是检查管道的剩余压力是否在管道操 作压力的允许值范围内。即最低动水压力(一般为高点压力) 应高于0.2MPa,最高动水压力应在管道强度的允许值范围内。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
lc c c H s1 cA Z ( c 1),1 ( H s1 NA Z ) L N B f N B f
果的变化。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
2.4.2泵站的布臵
站址的确定一方面要满足水力条件的要求,另一方面
又必须考虑工程实践上的许多要求。
设计时一般都是先根据水力条件在纵断面图上布臵泵
站,然后到现场勘察,与各有关方面协商,根据实际情况
第二章 等温输油管道的工艺计算
2.3.5 翻越点及计算长度 (P47)
H iL Z Z ZQ
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第二章 等温输油管道的工艺计算
为使液流通过该高峰 f , 必须使液流在起点具有比 H
更高的压头Hf。液流不仅可
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第二章 等温输油管道的工艺计算
向大方向化整
N2>N
N2 (HC hm ) N (Hc hm ) iL Z H SZ
变径管长度
N N2 x2 ( H c hm ) i(1 )
第二章 等温输油管道的工艺计算
2.4 泵站的布臵
2.4.1泵站数的确定
理论泵站数N
根据任务流量,在泵站工作特性曲线上可以得到每个 泵站所能提供的扬程为Hc。 管路全线消耗的压力能为
H iL Z Hsz
N个泵站提供的总扬程与总能量消耗相等,有
N (Hc hm ) iL Z H SZ
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翻越点的判断 在纵断面图上作水力坡降线来 判断和确定翻越点。 翻越点不一定是管道沿线的最 高点,往往是接近末端的某高点。 有无翻越点,不仅与地形起伏 的情况有关,还决定于水力坡降的 大小。水力坡降愈小,愈易出现翻 越点。因此,在管道输量逐年增大 的情况下,常可能在输送初期有翻 越点,而在输量接近满载时,就没 有翻越点了。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
1 ) 分 析粘度 变化对
进出站压力的影响; 2 ) 分 析粘度 变化对 泵站可能布臵区的影 响,总体上讲,粘度 变化使泵站的可能布 臵区缩小了。
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同样要考虑干线的局部摩阻和泵
站的站内摩阻。 站间铺设副管后,扩大了下
游泵站的可能布臵区。
副管敷设在进站前管道上好。
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2.5 泵站及管道工作情况的校核 2.5.1进出站压力校核
随着油品粘度的增加,分式之值增大,故Hs(c+1)减小; 随着油品粘度的增加,分母之值增大,故Hs(c+1)增加;
H s ( c 1)
若 若
lc L c N
lc L c N lc L c N

随着油品粘度的变化不影响Hs(c+1)。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
上次课总结复习 重点:
(1)泵站的工作特性
(2)管道的摩阻计算 达西公式: 列宾宗公式 (3)管道的工作特性 (4)水力坡降与水力坡降线
m
d 5 m
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1
f
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出站压力会随季节而变化。
(2)几种油品顺序输送时,输送粘度最大的油品和粘度最小的油 品时进出站压力的变化情况。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
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泵站数化整图解
H GN2 N2H//C NHC N1H/C
GN
CN2 CN GN1 CN1
Q1 Q Q2
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Q
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第二章 等温输油管道的工艺计算
(5)泵管系统的工作点
工作点 旁接油罐工艺及工作点的求法 “从泵到泵”密闭输送工艺
(a)“从罐到罐”;(b)“旁接油 罐” (c)“从泵到泵”
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图2-15 翻越点与计算长度 Oil and Gas Pipeline
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